鄭 友

(福建華航建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350200)

隨著我國(guó)城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)市政道路污水管道頂管施工技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，隨著施工工藝的不斷進(jìn)步，當(dāng)前已經(jīng)可以在不開(kāi)挖的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工[1]。隨著頂管施工工藝的成熟化發(fā)展，施工管徑也在不斷發(fā)展，施工推進(jìn)的距離也所有上升?；诖耍疚慕Y(jié)合實(shí)際工程案例對(duì)污水管道頂管施工工藝進(jìn)行分析。

1 施工項(xiàng)目案例

該工程位于福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)首占鎮(zhèn)福平鐵路長(zhǎng)樂(lè)站附近，擬建場(chǎng)地現(xiàn)狀以農(nóng)田、溝渠和苗圃為主，地面標(biāo)高約0.08m～5.6m，地勢(shì)起伏不大，屬?zèng)_洪淤積的平原地貌單元。地表以人工填土層為主，下部為第四系沖洪沖刷淤積層。依據(jù)現(xiàn)有的區(qū)域地質(zhì)資料，該區(qū)全新世以來(lái)沒(méi)有活動(dòng)斷層，對(duì)擬建工程沒(méi)有不利影響，是一個(gè)構(gòu)造穩(wěn)定的場(chǎng)地，適合修建該工程。上述各層基巖均未發(fā)現(xiàn)明顯的孔穴、洞穴、臨空面和軟弱巖層。四個(gè)工作井及接收井周?chē)?0m的農(nóng)田內(nèi)沒(méi)有建筑物，本次調(diào)查中，所有上部基巖均未發(fā)現(xiàn)明顯的孔、洞、孔臨空面和軟弱巖層。

2 本項(xiàng)目重點(diǎn)難點(diǎn)分析

綜合來(lái)看，該項(xiàng)目的主要難點(diǎn)有以下幾方面構(gòu)成。(1)施工地區(qū)的土質(zhì)較差；(2)施工區(qū)域的頂管橫穿方向存在三條直交管道。對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，本工程采用泥水平衡模型進(jìn)行施工是適宜的，關(guān)鍵是頂進(jìn)時(shí)要注意推進(jìn)速度和出泥漿量保持平衡，出泥漿量不得大于推進(jìn)管體積。

關(guān)于第二個(gè)問(wèn)題，穿越自管道時(shí)，首先，考慮到管道相交處的安全距離為管道安全距離的1.5倍，這已被多個(gè)例子所證明，有這么遠(yuǎn)的距離就能成功頂管，所以不必在頂管前對(duì)管道進(jìn)行加固；其次，穿越時(shí)速度不能太快；再者，可以在頂管上設(shè)置檢水點(diǎn)，及時(shí)了解管道的沉降情況，從而調(diào)整頂管的施工進(jìn)度；最后，管道頂管通過(guò)后，應(yīng)將原來(lái)減阻的膨潤(rùn)土水泥漿替換掉，尤其是管道上的那部分，要重點(diǎn)替換，防止管道的后期沉降，影響管道的安全。

頂管工藝是一種非常成熟的施工方法，在城市建設(shè)中，各種建筑物的穿越、穿河、避讓都已成為必需的重要工藝，因此在這一工程中同樣可以發(fā)揮良好的作用。

3 市政道路污水管道頂管施工技術(shù)分析

3.1 借助科技設(shè)備來(lái)確保頂管施工技術(shù)

為了有效提高頂管施工技術(shù)和施工質(zhì)量，在實(shí)際的施工過(guò)程中，可以應(yīng)用到專業(yè)的控制設(shè)備來(lái)有效平衡頂管掘進(jìn)設(shè)備。該設(shè)備主要由工業(yè)計(jì)算機(jī)以及西門(mén)子可編程控制器這幾部分構(gòu)成，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，其系統(tǒng)主要由配電箱、地面操作控制設(shè)備以及機(jī)電控制箱體構(gòu)成。其中的機(jī)電控制箱可以應(yīng)用PLC技術(shù)來(lái)對(duì)機(jī)內(nèi)刀盤(pán)電機(jī)內(nèi)泵站進(jìn)行電氣保護(hù)。同時(shí)還可以借助PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換及通訊。這樣可以及時(shí)讓操作人員了解機(jī)頭設(shè)備的傾角和刀盤(pán)電機(jī)的負(fù)載數(shù)值，從而控制頂進(jìn)設(shè)備的工作強(qiáng)度和推進(jìn)速度。在平衡設(shè)備的影響下，可以有效平衡出泥速度和頂進(jìn)速度二者之間的關(guān)系。同時(shí)，機(jī)內(nèi)電控箱通過(guò)PLC對(duì)機(jī)內(nèi)刀盤(pán)電機(jī)、機(jī)內(nèi)泵站、調(diào)向泵、泥水閥體和糾偏液壓缸進(jìn)行操作和電氣保護(hù)。

3.2 應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)確保頂管位置

在設(shè)計(jì)的頂管操作過(guò)程中，還需要應(yīng)用到相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)，一般情況下，測(cè)量系統(tǒng)主要由激光經(jīng)緯儀設(shè)備、測(cè)量靶以及監(jiān)視設(shè)備構(gòu)成。該設(shè)備的主要功能為對(duì)實(shí)際施工過(guò)程中的頂管機(jī)推進(jìn)效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在應(yīng)用該設(shè)備的過(guò)程中，還需要提前做好相應(yīng)的安裝調(diào)試[2-3]。技術(shù)人員需要將頂管機(jī)設(shè)備放置在工作井內(nèi)的軌道上，然后將測(cè)量靶中心和管道中心的位置調(diào)整到相一致的位置，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)激光經(jīng)緯儀的高度加以有效調(diào)整，確保激光經(jīng)緯儀激光束的高度和管道中心的標(biāo)線高度相一致。

4 頂管施工過(guò)程中后座墻面強(qiáng)度對(duì)頂管施工技術(shù)產(chǎn)生的影響分析

在頂管施工過(guò)程中后座墻的強(qiáng)度數(shù)值和頂進(jìn)時(shí)千斤頂對(duì)后座墻施加的壓力有著非常密切的關(guān)系，在排除其他因素干擾的情況下，其數(shù)值基本和最大頂力一致[4-5]。綜合來(lái)看影響其因素的類型很多，具體由主觀因素和客觀因素這兩大類構(gòu)成，其中的客觀因素主要囊括如管道材料、管道直徑大小、頂距長(zhǎng)度以及覆土厚度等數(shù)值。而客觀因素則主要包含操作誤差、頂入方法和施工過(guò)程中是否停機(jī)等因素。下文主要對(duì)影響頂管施工過(guò)程中后墻強(qiáng)度的相關(guān)因素進(jìn)行分析。

第一，頂入誤差因素。在進(jìn)行頂管施工的過(guò)程中，由于受到土質(zhì)以及頂管設(shè)備等綜合因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致管道和預(yù)先設(shè)定的方位存在一定的偏差，該偏差被稱為頂進(jìn)偏差又稱頂進(jìn)誤差。該偏差的存在可能會(huì)導(dǎo)致頂力上升，鑒于此，在實(shí)際的頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)的干預(yù)措施來(lái)充分降低誤差產(chǎn)生。同時(shí)也要針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的頂管誤差進(jìn)行修正，在允許的范圍內(nèi)，頂力增加數(shù)值不會(huì)過(guò)高。但是如果出現(xiàn)頂管誤差而不對(duì)其進(jìn)行糾正，就很容易導(dǎo)致在頂管施工過(guò)程中出現(xiàn)折線以及錯(cuò)線等現(xiàn)象，由此導(dǎo)致頂力大幅上升，從而對(duì)后墻產(chǎn)生破壞。

第二，如果在頂管過(guò)程中出現(xiàn)中途停止作業(yè)的情況，此時(shí)也可能對(duì)后墻產(chǎn)生影響。如果在頂管作業(yè)的過(guò)程中途停止一段時(shí)間后在開(kāi)始頂入工作，此時(shí)產(chǎn)生的頂力要超過(guò)停機(jī)前的頂力，如果停止作業(yè)的時(shí)間較長(zhǎng)，可能還會(huì)導(dǎo)致土層坍塌。而在水位以下進(jìn)行頂進(jìn)的過(guò)程中，如果停止作業(yè)會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)液化的細(xì)砂進(jìn)入到館內(nèi)，由此大幅增加頂力。需要注意的是，頂進(jìn)過(guò)程中是否采取注漿潤(rùn)滑措施對(duì)頂壓力有很大影響。如果采用注漿潤(rùn)滑，頂進(jìn)阻力將大幅降低。

第三，除了主觀因素的影響之外，人為因素也是導(dǎo)致頂管過(guò)程中發(fā)生事故的核心原因之一。鑒于此，在實(shí)際的施工過(guò)程中，一定要采取必要的手段來(lái)做好施工安全管理工作，避免施工安全事故發(fā)生，以此來(lái)降低各類綜合因素對(duì)頂管施工產(chǎn)生的影響。同時(shí)，有必要在計(jì)算頂力的基礎(chǔ)上增加一定比例的安全系數(shù)，以此來(lái)充分降低主觀因素的影響。此外，施工人員還要嚴(yán)格遵守施工規(guī)定，嚴(yán)格控制后作墻的強(qiáng)度，避免其因頂力過(guò)大遭受破壞。

5 施工效益分析

在實(shí)際的工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中針對(duì)施工重難點(diǎn)采取相應(yīng)的施工技術(shù)方法，不僅符合相應(yīng)的施工質(zhì)量目標(biāo)。同時(shí)也沒(méi)有違背工程項(xiàng)目質(zhì)量控制原則。在工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照招標(biāo)文件和施工圖紙中的規(guī)定和相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程展開(kāi)施工?？梢源_保各個(gè)分項(xiàng)工資料驗(yàn)收合格率為100%。同時(shí)，為了確保本工程達(dá)到所要求的質(zhì)量目標(biāo)，根據(jù)我司以往的施工管理經(jīng)驗(yàn)以及本工程的特點(diǎn)。我司將采用項(xiàng)目目標(biāo)管理法施工機(jī)制及項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，公司各相關(guān)職能部門(mén)全力配合。工程施工質(zhì)量管理完全按照我司所認(rèn)證的ISO9001∶2000質(zhì)量體系進(jìn)行全過(guò)程的質(zhì)量控制。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及城市人口數(shù)量的增加，城市的污水排量也在攀升，污水排量的攀升對(duì)市政污水管道施工技術(shù)提出了全新的施工要求，頂管施工技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的施工工藝，在具體的施工過(guò)程中，除了要做好前期的施工準(zhǔn)備之外，還要結(jié)合施工區(qū)域的實(shí)際地址情況和水文情況采取合適的頂管施工工藝，以此來(lái)確保施工質(zhì)量和工程進(jìn)度。此外，在實(shí)際的施工過(guò)程中還要總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，最大限度降低施工成本，并要合理運(yùn)用成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，以此為城市市政排水管道頂管施工技術(shù)的進(jìn)步提供相應(yīng)的借鑒。